温差热发电技术是一种利用高、低温热源之间的温差，采用低沸点工作流体作为循环工质，在朗肯循环( rankine cycle，rc) 基础上，用高温热源加热并蒸发循环工质产生的蒸汽推动透平发电的技术，其主要组件包括蒸发器、冷凝器、涡轮机以及工作流体泵． 通过高温热源加热蒸发器内的工作流体并使其蒸发，蒸发后的工作流体在涡轮机内绝热膨胀，推动涡轮机的叶片而达到发电的目的，发电后的工作流体被导入冷凝器，并将其热量传给低温热源，因而冷却并再恢复成液体，然后经循环泵送入蒸发器，形成一个循环。
海洋温差发电系统由加热蒸发器、冷凝器、汽轮发电机组、加压泵等组成。以丙烷、氨、氟里昂等低沸点物质为工质，在加热蒸发器中被25℃左右的海水加热为高压蒸汽，推动汽轮发电机组发电。汽轮机排出的低压蒸汽在冷凝器中被海洋深层的低温(约 5℃)海水冷却成液体，再经加压泵加压进入加热蒸发器循环使用。通过低沸点工质的循环，可以连续发电。1979年，美国在夏威夷岛建立世界第一座商业性海洋温差电站，装机容量53千瓦，输出功率10千瓦。1982年，美国在夏威夷群岛附近建成一台1000千瓦海洋温差发电机组，是目前世界上最大容量的机组。